探究PLC自动控制技术在变频器中应用

摘 要：文章结合多年来的工作实践经验，在本文中对PLC自动控制实现过程和特征进行了研究和总结，对PLC设备的选型进行介绍和说明，希望本文能够对将来变频技术的发展提供帮助。

关键词：特点过程；设备选型；实现措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.237

0 引言

PLC在电气控制方面的应用非常广泛，它属于一种可编程逻辑控制器。我国这些年在变频技术方面的发展很迅速，作为这项技术的关键部分，变频器技术很可能会代替直流调速技术。不过变频器在实际应用过程中，对人工操作非常依赖，需要进一步改进人机互动功能。PLC技术可以解决人机互动能力的缺陷，能够弥补变频处理器数据分析处理能力。两者单独的缺陷通过完美的结合实现了互补。通过实际应用我们发现，PLC技术结合变频器技术已经取得了圆满的效果。所以，为促进社会不断发展，我们国家应当积极引进PLC自动控制技术。

1 PLC 自动控制系统的特点

PLC自动控制系统取代了继电器执行逻辑控制功能，它属于一种可编程逻辑控制器，也算是微型计算机的一种，不过，它是在控制现代化工业制造过程。PLC编程方式比较简便，应用方法也很简单；PLC自动控制系统的主要编程模式是梯形图，操作人员接受这种图形模式非常容易。该系统的抗干扰能力强，准确性和稳定性都非常高，所以PLC自动控制系统的可信度非常高。PLC自动控制系统相比较于其他控制系统，运行更加稳定，寿命更长。PLC自动控制系统的设计方案很容易维护，也方便安装。PLC自动控制系统的连接方式也很灵活，容易拆解，它的优点是体积小，功能丰富，适用范围较广。

PLC自动控制系统在实际应用中，控制对象是一台电机，所以只需要一台PLC就可取得理想的控制效果，但是要求配置性能好，质量高的PLC。应用变频器技术和PLC技术能够有效控制和调速电机，能够大范围，高效率，连续的调控电机。可以精确控制速度。

PLC自动控制系统把来自传感器和变频器的所有信息进行分析，收集并发出具体的控制指令，再向变频器和危险报警显示装置发出这些指令。将PLC自动控制系统输出信号作为变频器控制端的输入信号，控制电机的转速，与此同时，向PLC反馈变频器及传感器的运行状况，利用PLC自动控制系统分析数据，在运行过程中发生事故或者出现故障时马上发出报警信号。因为改变电机定子的供电频率可对变频进行调速，所以，有效利用PLC自动控制系统和变频器技术可对电机的运行情况进行精确，高效的控制。

2 PLC实现控制的全过程

（1）在程序设计之前要提前做好准备，要从整体上认识和了解系统信息，掌握受控对象，有效利用硬件及软件，编制出品质高的程序。

（2）设计程序框图，应当根据软件和控制系统需求对程序框图进行设计，先确定好程序的结构图，再参照设计标准内容对程序结构图进行绘制，最终按照工艺要求内容把所有功能单元的功能框架全部绘制出来。

（3）编程要按照已经设计好的程序结构图进行，在程序设计整体工作中，这部分是关键，编写程序时要求按照程序结构图逐条进行。

（4）测试已完成编写的程序，在测试过程中出现任何问题都要及时进行调试检测和改进，要确保程序始终保持正常运行。

（5）程序说明的书写内容，程序说明书既介绍了编写程序内容，也总结了程序设计的相关工作。

3 实现PLC与变频器技术的措施

（1）变频器技术和PLC技术可通过通信协议实现。通信协议包括两种类型，即专用型和通用型。而通用协议也可分为两种，即自由口通信协议与MODBUS通信协议；其中专用通信协议的定义为，MPI协议与M系变频器之间通信的PPI与USS协议，是PLC与变频器之间预定指令的通信协议，专用通信协议能够实现PLC对变频器的有效控制。有效运用自由口通信协议，在自由口模式下可有效控制通信自由程序，还能够在不同类型的变频器之间实现通信功能。所以，要以程序编写与通讯调试为基础，利用自由口通信模式，有效提升PLC和变频器之间的可靠性。一九七八年，施耐德旗下的Modieon公司提出了MODBUS通信协议，这个通信协议始终被当作国际标准甚至行业标准进行应用，经过对通信协议的分析可知，MODBUS通信协议是串行的，属于非常典型的通信协议，并且为LPC和CRC校验提供有效支持。经过实践可知，几乎所有的变频器都能够对该项通信协议提供支持。

（2）PLC变频器技术可通过PLC和变频器I/0端子的连接来实现，根据实际应用情况又把该方法分成两个方向，一个方向是PLC和数字输入端连接采用模拟量端子连接PLC，另外一个方向是PLC本身不必携带模拟端子，把变频器模拟量端子连接到PLC扩展模块上，实现控制目标。由于PLC自身带有大量的I/O端子，所以需要利用数字输入端和PLC进行连接，可使用导线与变频器的输入端相连接。相对于后者，不但可以控制变频器的启动或者停止，还能够调整变频器提前设置好的频率值，当大量数字量输入端子存在于变频器中时，就能够得到大量的预定频率值。

4 结语

总而言之，PLC自动控制系统具有大量的监控软件，具备很强的人机互动功能，对变频器操作方面的缺欠和监控技术的不足之处进行弥补。完美结合变频器与PLC自动控制系统，取得理想的控制效果，通过这种模式可使变频器大范围地应用于越来越多的行业。尽管我们国家这方面的成果比较显著，但是我们不能感到满足，还需要理论联系实际，积极发现问题，积极解决问题，努力探索新的思路，不断改进和创新PLC与变频器技术，为未来我国变频器与PLC自动控制系统技术的发展贡献一份力量。

参考文献：

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[2]秦鹏.王超，PLC控制系统抗干扰分析及措施[J].科技创新导报，2011（17）.

[3]王赛.利用PLC实现控制变频器的方法[J].数字技术与应用，2011（07）.

作者简介：孟祥晖（1980-），男，山东烟台人，本科，研究方向：港口自动化。